带折叠式scr脱硝装置的电厂脱硝系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种带折叠式SCR脱硝装置的电厂脱硝系统，包括SCR脱硝反应器、出口烟道和入口烟道。SCR脱硝反应器与空气预热器通过水平的出口烟道相连通，SCR脱硝反应器与省煤器烟道通过入口烟道连通，入口烟道包括与出口烟道平行的连通在省煤器烟道右侧的水平烟道、与水平烟道连通的竖直布置在SCR脱硝反应器正后方的垂直烟道和与垂直烟道连通的向前折回SCR脱硝反应器上部的回折烟道。本实用新型适用于火电厂脱硝改造工程，电厂脱硝系统中折叠式SCR脱硝装置的布置简便，对空间大小要求低，无需对原有的其它装置进行改造，大幅降低了脱硝改造费用，且缩短了改造工期。
【专利说明】带折叠式SCR脱硝装置的电厂脱硝系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种SCR脱硝装置，尤其涉及一种带折叠式SCR脱硝装置的电厂脱硝系统。
【背景技术】
[0002]我国大气污染物中90%以上的氮氧化物来源于矿物燃料（如煤、石油、天然气等）的燃烧过程，其中有70%来自于煤的燃烧。据统计，按照目前的排放控制水平，2020年中国氮氧化物排放量将达到2900万吨左右。其中，火电厂排放的氮氧化物占全国排放总量的比例还会更大。NOx进入大气后，在阳光作用下，易形成化学烟雾，危害人体的呼吸系统。其中NO还是破坏大气臭氧层和形成酸雨的前驱气体之一，严重威胁着生态环境的安全。面对日益严峻的环保形势，2011年我国颁布了《火电厂大气污染物排放标准GB13223-2011》，随着我国最新的《火电厂大气污染物控制排放标准》和《大气污染防治法》的颁布实施以及《京都议定书》的正式生效，国内对NOx的排放控制将日趋严格，在火力发电厂中采用有效的NOx排放控制措施势在必行。
[0003]目前，火电厂NOx排放控制多采用对锅炉排放烟气中的NOx进行有效脱除的方式来实现，而目前常用的烟气脱硝技术主要有选择性催化还原脱硝技术(Se-IectiveCatalyticReduc-tion, SCR)、选择性非催化还原技术（SNCR)及 SNCR/SCR 混合烟气脱硝技术。在上述脱硝技术中，选择性催化还原法脱硝技术的应用最为广泛。与其他技术相比，SCR脱硝技术虽然投资大、改造施工难度大，但装置结构简单、技术成熟、脱硝效率高、便于维护，系统的脱硝效率最高可达到95%。
[0004]但是，现有技术中无论是新建工程，还是对原有火电厂的锅炉进行脱硝系统的改造，由于SCR脱硝装置及其进、出口烟道体积庞大且荷载大，再加上有些老厂房对应位置的空间狭小，SCR脱硝装置的布置成为电厂脱硝系统建设的重点。目前，SCR脱硝装置的布置位置主要有三种，分别为布置在空气预热器之前、布置在静电除尘器和空气预热器之间、布置在湿法烟气脱硫装置之后。其中，布置在空气预热器前是工业应用中最常用的一种布置方式。
[0005]针对原有火电厂中所采用的空气预热器的类型及燃煤机组的布置方式的不同，电厂脱硝系统中SCR脱硝装置的布置主要有以下几种：
[0006]一、对于采用回转式空气预热器且拉出布置的燃煤机组来说，SCR脱硝装置的布置相对容易。常见的方案是将SCR脱硝装置支撑在原有回转式空气预热器的上方，并对原有空预器支撑钢架进行相应的加高加固，使其能够承担新增的SCR脱硝装置及其进出口烟道的荷载。
[0007]二、对于采用管式空气预热器的燃煤机组，或者虽然采用回转式空气预热器但未拉出布置的燃煤机组来讲，SCR脱硝装置的布置就相对较为困难，其原因是锅炉内空间无法利用，只能将SCR脱硝装置布置在锅炉面外。常见方案是将SCR脱硝装置布置在锅炉与除尘器之间，除尘器入口烟道的上方区域。为此，需要将除尘器入口烟道加固加高，用于承受SCR脱硝装置及其进、出口烟道荷载。
[0008]对于第二种布置方式，其常规的电厂SCR脱硝系统结构如图I所示，包括锅炉5，锅炉5中心右侧与省煤器烟道4相连通，省煤器烟道4的内腔中设置省煤器3，省煤器烟道4下方的前侧设置空气预热器7，省煤器烟道4的右侧设置一排锅炉钢架末排钢柱8 ;省煤器烟道4和空气预热器7之间连接一 SCR脱硝反应器1-2，省煤器烟道4通过倒Z字型的入口烟道1-1与SCR脱硝反应器1-2上部的进烟口相连通，SCR脱硝反应器1-2下部的出烟口通过出口烟道1-3和空气预热器7相连通。入口烟道1-1的内腔中设置喷氨格栅和烟气静态混合器，入口烟道1-1和SCR脱硝反应器1-2之间设置入口烟道钢柱6，SCR脱硝反应器1-2的右侧设置SCR脱硝反应器钢柱2，入口烟道钢柱6与锅炉钢架末排钢柱8所形成的跨用以布置入口烟道1-1，SCR脱硝反应器钢柱2和入口烟道钢柱6所形成的跨用以布置SCR脱硝反应器1-2。
[0009]由图I可知，对于电厂脱硝系统建设而言，现场必须为SCR脱硝装置腾出入口烟道钢架8和SCR脱硝反应器钢架4的布置空间。对于新建工程来说，通过优化除尘器及除尘器入口烟道的布置方案，完全可以满足上述要求，但对于已经建成投产，且建设期间未考虑今后脱硝改造可能性的老电厂来说，由于锅炉和除尘器的间隔距离不足，上述要求往往根本无法满足。
【发明内容】
[0010]本实用新型需要解决的技术问题是提供一种SCR脱硝装置布置简便、对空间大小要求低的带折叠式SCR脱硝装置的电厂脱硝系统。
[0011]为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：
[0012]一种带折叠式SCR脱硝装置的电厂脱硝系统，包括锅炉、设置于锅炉中心右侧的内置省煤器的省煤器烟道、设置于省煤器烟道的右侧的一排锅炉钢架末排钢柱、设置于省煤器烟道下方前侧的空气预热器，所述省煤器烟道和空气预热器之间连接有折叠式SCR脱硝装置，所述折叠式SCR脱硝装置包括入口烟道、SCR脱硝反应器和出口烟道，空气预热器的右侧设置一排用于配合锅炉钢架末排钢柱安装的SCR脱硝反应器钢柱；所述空气预热器中心的右侧、由锅炉钢架末排钢柱和SCR脱硝反应器钢柱构成的跨内设置SCR脱硝反应器；所述SCR脱硝反应器的下部通过水平的出口烟道与空气预热器连通，SCR脱硝反应器的上部通过入口烟道与省煤器烟道连通；所述入口烟道包括与出口烟道平行的连通在省煤器烟道右侧的水平烟道、与水平烟道连通的竖直布置在SCR脱硝反应器正后方的垂直烟道、与垂直烟道连通的向前折回SCR脱硝反应器上部的回折烟道；所述垂直烟道内设置喷氨格栅和烟气静态混合器。
[0013]本实用新型的进一步改进在于：所述省煤器烟道的右侧连通有两组以省煤器烟道的中心线为对称轴呈前后对称布置的入口烟道和SCR脱硝反应器；所述两个水平烟道相互平行，所述两个垂直烟道相互平行，所述两个回折烟道在一条直线上，所述两个SCR脱硝反应器分别位于锅炉右侧的前后方。
[0014]由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是：
[0015]本实用新型带折叠式SCR脱硝装置的电厂脱硝系统将SCR脱硝反应器、出口烟道和入口烟道折叠布置，以节省锅炉与除尘器之间有限的布置空间，适用于火电厂在SCR脱硝系统建设时对布置空间的需要。
[0016]本实用新型的SCR脱硝反应器更加偏向于在锅炉的前后方布置，利用腾出的空间布置入口烟道，这样就相当于将SCR脱硝反应器和入口烟道折叠起来，从而节省了整个SCR脱硝装置在锅炉和除尘器之间区域的占地面积。
[0017]本实用新型取消了用于支撑SCR脱硝装置入口烟道的入口烟道钢柱，仅保留了SCR脱硝反应器所在的SCR脱硝反应器钢柱，与传统方案相比，在锅炉和除尘器之间区域可相对节省30%的占地面积。
[0018]本实用新型尤其适用于锅炉与除尘器之间的场地极为狭小的火电厂脱硝系统建设。不需要对除尘器的相关电场进行拆除，仅利用原有的锅炉和除尘器之间的空间即可实现SCR脱硝装置的布置，不仅不会额外增加除尘器的改造费用，而且大大缩短了改造工期。同时，由于取消了入口烟道钢柱，本实用新型可相应节省约40%的钢结构材料用量。以某300MW工程为例，优化前脱硝反应装置钢支架及平台楼梯材料耗量为500吨/炉。如采用本实用新型，可以节省钢材约200吨/炉，钢结构材料费加上安装、制作费约为9000元/吨，按此计算，两台300MW机组可节省约360万元。
[0019]本实用新型既能满足SCR脱硝系统布置的合理性、流畅性，又减少了拆除、改造、施工的工程量，适用于火电厂脱硝改造工程。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图I为常规的电厂SCR脱硝系统结构示意图；
[0021]图2为本实用新型一种实施例的结构示意图；
[0022]图3为图2俯视结构示意图；
[0023]图4为图2右视结构示意图；
[0024]图5为本实用新型另一种实施例的结构示意图；
[0025]图6为图5的俯视结构示意图。
[0026]其中，I、折叠式SCR脱硝装置；1_1、入口烟道；1-1-1、水平烟道；1-1-2、垂直烟道；1-1-3、回折烟道；1-2、SCR脱硝反应器；1-3、出口烟道；2、SCR脱硝反应器钢柱；3、省煤器；
4、省煤器烟道；5、锅炉；6、入口烟道钢柱；7、空气预热器；8、锅炉钢架末排钢柱。
【具体实施方式】
[0027]下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：
[0028]实施例I
[0029]如图2所示，一种带折叠式SCR脱硝装置的电厂脱硝系统，包括锅炉5，锅炉5中心的右侧连接一省煤器烟道4，省煤器烟道4内腔的中间部位设置省煤器3 ;如图3所示，省煤器烟道4下方的前侧设置空气预热器7。
[0030]如图2所示，空气预热器7和省煤器烟道4通过折叠式SCR脱硝装置I相连通。折叠式SCR脱硝装置I包括入口烟道1-1、SCR脱硝反应器1-2和出口烟道1_3，SCR脱硝反应器1-2的上部通过入口烟道1-1与省煤器烟道4连通，SCR脱硝反应器1-2的下部通过出口烟道1-3与空气预热器7连通。SCR脱硝反应器1-2的左右两侧分别设置锅炉钢架末排钢柱8和SCR脱硝反应器钢柱2，入口烟道1-1、SCR脱硝反应器1_2和出口烟道3均处于由锅炉钢架末排钢柱8和SCR脱硝反应器钢柱2所形成的跨内。
[0031]如图2所示，入口烟道1-1包括水平烟道1-1-1、垂直烟道1-1-2和回折烟道1-1-3，垂直烟道1-1-2的内腔中设置有喷氨格栅和烟气静态混合器。水平烟道1-1设置于省煤器烟道4的右侧，且与省煤器烟道4连通，水平烟道1-1-1与出口烟道1-3平行。垂直烟道1-1-2垂直布置于SCR脱硝反应器1-2的正后方，垂直烟道1-1-2的下端与水平烟道
I-I-I连通。
[0032]如图3和图4所示，回折烟道1-1-3的后端与垂直烟道1_1_2的上端连通，回折烟道1-1-3水平向前折回SCR脱硝反应器1-2的上部后，回折烟道1-1-3的前端与SCR脱硝反应器1-2的上部连通。
[0033]实施例2
[0034]实施例2与实施例I的区别在于：如图5所示，省煤器烟道4的右侧连通有两套折叠式SCR脱硝装置1，两组入口烟道1-1和SCR脱硝反应器1-2以省煤器烟道4的中心线为对称轴前后对称布置，两个水平烟道1-1-1相互平行，两个SCR脱硝反应器1-2分别布置于锅炉5右侧的前后方。
[0035]如图6所示，两个垂直烟道1-1-2相互平行；两个回折烟道1-1-3在一条直线上且均水平折回各自连接的SCR脱硝反应器1-2。
【权利要求】
1.一种带折叠式SCR脱硝装置的电厂脱硝系统，包括锅炉（5)、设置于锅炉（5)中心右侧的内置省煤器（3)的省煤器烟道（4)、设置于省煤器烟道（4)的右侧的一排锅炉钢架末排钢柱（8)、设置于省煤器烟道（4)下方前侧的空气预热器（7)，其特征在于：所述省煤器烟道(4)和空气预热器（7)之间的连接有折叠式SCR脱硝装置（I)，所述折叠式SCR脱硝装置包括入口烟道（1-1)、SCR脱硝反应器（1-2)和出口烟道（1-3);所述空气预热器（7)的右侧设置一排用于配合锅炉钢架末排钢柱（8)安装的SCR脱硝反应器钢柱（2)，空气预热器（7)中心的右侧、由锅炉钢架末排钢柱（8)和SCR脱硝反应器钢柱（2)构成的跨内设置SCR脱硝反应器（1-2)，所述SCR脱硝反应器（1-2)的下部通过水平的出口烟道（1-3)与空气预热器（7)连通，SCR脱硝反应器（1-2)的上部通过入口烟道（1-1)与省煤器烟道（4)连通；所述入口烟道（1-1)包括与出口烟道（1-3 )平行的连通在省煤器烟道（4 )右侧的水平烟道(1-1-1)、与水平烟道（1-1-1)连通的竖直布置在SCR脱硝反应器（2)正后方的垂直烟道(1-2)、与垂直烟道（1-2)连通的向前折回SCR脱硝反应器（1-2)上部的回折烟道（1-1-3);所述垂直烟道（1-1-2)内设置喷氨格栅和烟气静态混合器。
2.根据权利要求I所述的带折叠式SCR脱硝装置的电厂脱硝系统，其特征在于：所述省煤器烟道（4)的右侧连通有两组以省煤器烟道（4)的中心线为对称轴呈前后对称布置的入口烟道（1-1)和SCR脱硝反应器（1-2 );所述两个水平烟道（1-1-1)相互平行，所述两个垂直烟道（1-1-2)相互平行，所述两个回折烟道（1-1-3)在一条直线上，所述两个SCR脱硝反应器（1-2)分别位于锅炉（5)右侧的前后方。
【文档编号】F23J15/02GK203375462SQ201320261173
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年5月14日 优先权日:2013年5月14日
【发明者】贾绍广, 马盟 申请人:河北省电力勘测设计研究院